• 제목/요약/키워드: 중이온

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저온 대기압 아크젯의 플라즈마 발생부 물질에 따른 플라즈마 온도 변화 연구

  • 정희수;최원호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.339-339
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    • 2011
  • 진공 플라즈마와 달리 개방된 공간에서 방전되는 대기압 플라즈마는 진공상태에서 수행되는 에칭, 증착 등의 복잡한 플라즈마 공정을 경제적이고 신속하게 수행할 수 있어, 최근 들어 연구가 활발히 진행 중이다. 이와 관련하여 He, Ar, $N_2$, $O_2$, Air 등의 여러 종류의 기체를 50 kHz 고전압에서 방전하여 대기 중에서 저온 플라즈마 공정이 가능한 아크젯 타입의 플라즈마 소스를 개발하였다. 개발된 플라즈마 소스에서는 입력전압, 기체유량, 노즐의 구조와 크기 등의 여러 운전변수에 따라 플라즈마의 방전특성이 변화되었다. 특히 본 연구에서는 아크젯의 플라즈마 발생부의 물질성분(SUS, Aluminum, Cupper)에 따른 플라즈마의 기체온도 및 전자여기 온도의 변화를 광방출분광법(OES)를 이용한 Synthetic spectrum method와 Boltzmann plot method을 통해 살펴보았다. 전압-전류 특성곡선, 시간분해 이미지 촬영법, 기체온도 측정법 등을 이용하여 발생된 플라즈마의 물리적인 특성을 분석하였다. 특히 물질의 성분에 따라 발생되는 플라즈마의 기체 및 전자여기 온도가 이차 전자 방출계수 및 물질의 전도도와의 상관관계가 있는지 연구가 진행 중이다.

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한국형 중이온 가속기 RAON의 의생물 연구시설 탄소 빔 노즐에 대한 Monte Carlo 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulation of the Carbon Beam Nozzle for the Biomedical Research Facility in RAON)

  • 배재범;조병철;곽정원;박우윤;임영경;정현태
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.12-17
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    • 2015
  • 본 연구에서 한국형 중이온 가속기 RAON에서의 의생물 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족할 수 있도록 Monte Carlo 전산모사를 통한 노즐 설계를 최적화하고자 하였다. 의생명 실험을 위한 빔 조건으로 최대 조사면 크기, 선량균일도 그리고 빔 오염도의 특정 조건을 만족하는 $C^{12}$ 빔 생산이 요구되었다. 이때 최적화된 빔 노즐 설계를 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션인 GEANT4 toolkit이 사용되었다. $15{\times}15cm^2$ 이상의 빔 조사면 크기와 3% 이내의 선량 균일도 그리고 전체 선량의 5% 보다 낮은 빔 오염도를 기본적인 조건으로 설정 되었다. 조사면 크기는 쌍극자 자석에 의해서 빔의 각도를 기울여 원형으로 회전하면서 쌍극자 자석의 아래쪽에 위치한 산란판의 두께를 조정하여 최적화 하였다. 빔 스캐닝 각도와 산란판의 두께는 Monte Carlo 시뮬레이션 분석에 의해서 각각 $0.5^{\circ}$와 0.05 cm로 최적의 값을 나타내었다. 선량 균일도와 최대 조사면 크기를 만족하기 위하여 static과 scanning beam을 복합하는 기술을 이용한 새로운 빔 전달 방법을 소개하였다. 중앙 고정용 빔과 빔 축으로부터 $0.5^{\circ}$ 경사각을 가지고 회전하는 빔과 경사각이 없이 바로 들어오는 빔을 조합하여 선량균일도가 1.1%와 빔 조사면의 최대크기가 $15{\times}15cm^2$가 되는 것을 확인하였다. 빔 오염도는 $C^{12}$ 이온과 다른 입자들에 의해서 전달된 흡수선량의 비율로 나타내었다. 물등가 깊이(water equivalent depth) 5 cm에서 17 cm 사이에서의 빔 오염도는 전체 선량에서의 2.5% 미만임을 확인하였으며 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 의생명 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족하는 노즐 구조를 설정할 수 있었다.

몬테카를로 방식에 의한 스퍼터율 계산에 관한 연구 (Calculation of Sputter Yield using Monte Carlo Techniques)

  • 반용찬;이제희;원태영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권12호
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    • pp.59-67
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    • 1998
  • 본 논문에서는 몬테카를로 방식을 사용하여 이온의 에너지에 대한 타겟 원자의 스퍼터율(Sputter Yield), 이온의 주입 각도에 대한 스퍼터율, 이온의 주입에 따른 타겟 원자의 발산 분포를 3차원으로 시뮬레이션 하였다. 중(중)이온으로 (Ar/sup +/)을 사용하였고, 경(輕)이온으로 (H/sup +/)을 사용하여 10 eV에서 100 KeV 영역의 에너지에 따른 스퍼터율을 계산하였다. 또한, 스퍼터 타겟 물질로서 Cu, Al을 사용하여 계산하였고, 실험치와 일치함을 확인하였다. 스퍼터율은 입사 이온의 에너지가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이지만, 임계점 이후에는 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 중이온에 의한 스퍼터에서는 임계점이 10 KeV 영역이었고, 경이온에 의한 스퍼터에서는 1 KeV 이하 영역이었다. 또한, 이온의 주입 각도에 따라서 타겟의 스퍼터율은 점차적으로 증가하였고, 68° 부근에서 최대 스퍼터율을 기록하였다. 이온의 주입 각도에 따른 타겟 원자의 분포도에서는 각도가 커짐에 따라서 타겟 표면 법선 방향으로 방출되는 원자의 수가 많아짐을 확인하였다. 본 연구에서는, CRAY T3E 슈퍼컴퓨터에서 시뮬레이션을 수행하였으며, 구현된 몬테카를로 스퍼터 시뮬레이터의 GUI(Graphic User Interface) 환경을 구축하였다.

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고진공펌프의 상태진단 시스템

  • 정완섭;남승환;김완중;임종연
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.101-101
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    • 2012
  • 본 논문은 현재 제품화 단계로 진행 중인 터보 분자펌프(turbo-molecular pump, TMP)와 극저온 펌프(cryopump)의 고장 방지 및 예지 보수를 위한 상태 진단 시스템에 대하여 소개를 한다. 본 상태 진단 시스템은 고진공 펌프들의 다중 상태변수 즉 흡/배기부의 진공 압력, 부위별 온도, 소비 전류(혹은 전력), 그리고 부위별 진동 신호들을 실시간으로 측정하는 상태변수 수집장치, 수집된 시계열 상태변수들이 저장된 database, 그리고 저장된 상태변수를 이용한 고진공펌프의 상태진단 프로그램으로 구성되어 있다. 금번 연구에서 구축한 상태변수 체계의 특징 중 하나는 진동신호를 상태변수로 측정하여 이를 상태진단에 활용하는 점이 기존의 접근방법과 상이한 점이다. 실시간 신호 수집장치는 NI사 PXI 시스템 기반의 16채널 24-bit 동시 전압신호 측정 모듈, 8부위의 온도 측정장치(Lakeshore 218S, RS-232C 통신), 그리고 펌프의 소비전류/전력 측정장치(Hioki 3169, RS-232C), 그리고 고진공 펌프의 흡입 및 배기구의 진공도 측정장치로 구성하였다. 신호 수집용 프로그램은 NI사 Labview를 이용하여 작성하였다. 본 장치는 Nano-Fab 센터의 협조 하에 turbo-molecular 펌프와 cryopump측정 단에 각각 1대를 설치 완료하였으며 현재까지 운용 중이다. PC에 저장된 시계열 상태변수 database는 기 개발된 적응형 인자모델을 이용한 매개변수로 변환되며, 상태진단은 변환된 매개변수를 이용하여 수행할 예정이다.

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실시간 고감도 온도 및 임피던스 측정 바이오센서 제작

  • 임경석;신혜선;장문규
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.343-343
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    • 2016
  • 최근 사회적 이슈로 동물실험에 대한 규제가 강화되고 있어 동물실험을 대체할 새로운 방안의 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라 현재 동물실험의 대체 방안의 하나로 3D 프린팅 기술을 활용한 3차원으로 배양된 인공장기에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 실시간으로 세포의 변화를 모니터링 할 수 있는 기술에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 3차원으로 배양된 세포에서 약물반응에 따른 세포변화를 실시간으로 분석할 수 있는 고감도 온도 및 임피던스 측정 바이오센서를 제작하였다. 센서 제작에 앞서 바이오센서로 사용하기 위해서는 세포를 안정적으로 성장시킬 수 있는 물질을 사용해야하며, 반도체공정으로 박막증착이 쉽고 물질변화가 크지 않도록 높은 work function(백금의 work function : 5.12~5.93 eV)을 가져야한다. 또한 온도 및 임피던스 측정을 위해 지표로 사용할 수 있는 TCR(Temperature Coefficient of Resistance)값이 온도에 따라 선형적으로 증가하는 특성을 가져야 한다. 위 조건들을 고려하여 센서물질로 백금을 선정하였다. 박막공정 및 열처리를 통하여 추출된 백금의 TCR은 $2045.9ppm/^{\circ}C$의 값을 가졌고, 추출된 백금의 TCR과 관계된 온도센서의 오차범위는 $0.01^{\circ}C$내에 있다. 이는 실시간으로 세포 변화를 분석할 수 있는 지표로써 활용되며, 고감도의 온도센서로써의 역할을 하기에 충분한 값이다.

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HTML5 기반 케이블 공동 앱스토어 구축 현황 및 계획 (The Plan of HTML5 based Mutual App-Store of Cable Service Operators)

  • 정원구
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.38-40
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    • 2013
  • 최근 IT를 포함한 모든 산업 및 기술 영역에서는 융복합화(Convergence) 현상이 두드러지고 있으며, 이와 같은 현상은 모바일 시장을 필두로 방송 시장에도 본격적으로 도입 및 확산되는 추세이다. 현재 모바일 분야에서 플랫폼 기반으로 스마트폰 생태계를 주도해 온 구글 애플이 구글 TV iTV 등을 통해 스마트 TV 영역으로 플랫폼 확산을 추진 중이며, 삼성전자 LG전자와 같은 기존 TV 제조사들도 자체 개발 플랫폼을 기반으로 하여 스마트 TV 플랫폼 확산을 추진 중이다. 하지만, 각 제조사 및 유료방송 사업자별로 독자 플랫폼 기반의 독자 앱스토어 구축 시도로 인해 시장 파편화 현상(각기 다른 플랫폼 제공, 플랫폼별 제한적인 가입자 기반의 앱 및 개발자 부족, 차별화된 콘텐츠 부족)으로 인해 스마트TV 앱 생태계 구축에 있어서 글로벌 업체와 경쟁할 수 있는 규모의 경제 확립이 불가능한 상황이다. 이에 본 논문은 국내 케이블 방송 사업자들의 스마트 플랫폼 준비 상황 및 앱 생태계 구축 및 활성화를 위한 공동 앱스토어 추진 현황에 대해 연구하였다. 이를 위해 각 케이블 가입자가 채택한 스마트 플랫폼별 주요 특징, 공동 앱스토어 구축을 위한 표준화 진행 현황, 앱스토어 구축 현황 및 계획을 정리하였다.

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첨단 암 치료로서 중입자치료의 임상적 유용성에 대한 고찰 (Literature Review of Clinical Usefulness of Heavy Ion Particle as an New Advanced Cancer Therapy)

  • 최상규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제42권6호
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    • pp.413-422
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    • 2019
  • Heavy ion particle, represented carbon ion, radiotherapy is currently most advanced radiation therapy technique. Conventional radiation therapy has made remarkable changes over a relatively short period of time and leading various developments such as intensity modulated radiation therapy, 4D radiation therapy, image guided radiation therapy, and high precisional therapy. However, the biological and physical superiority of particle radiation, represented by Bragg peak, can give the maximum dose to tumor and minimal dose to surrounding normal tissues in the treatment of cancers in various areas surrounded by radiation-sensitive normal tissues. However, despite these advantages, there are some limitations and factors to consider. First, there is not enough evidence, such as large-scale randomized, prospective phase III trials, for the clinical application. Secondly, additional studies are needed to establish a very limited number of treatment facilities, uncertainty about the demand for heavy particle treatment, parallel with convetional radiotherapy or indications. In addition, Bragg peak of the heavy particles can greatly reduce the dose to the normal tissues front and behind the tumor compared to the photon or protons. High precision and accuracy are needed for treatment planning and treatment, especially for lungs or livers with large respiratory movements. Currently, the introduction of the heavy particle therapy device is in progress, and therefore, it is expected that more research will be active.

Elemental analysis by neutron induced nuclear reaction - Nuclear track method for the analysis of fissile materials

  • Ha, Yeong-Keong;Pyo, Hyung Yeol;Park, Yong Joon;Jee, Kwang Yong;Kim, Won Ho
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.263-270
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    • 2005
  • 핵분열트랙은 우라늄, 플루토늄, 토륨 등의 방사성핵종 분석이나, 리튬이나 붕소와 같이 열중성자와 핵반응을 하는 원소분석에 매우 유용하다. 이 방법은 대기 중의 방사성핵종 분석을 통해 핵무기 실험을 검출한다거나, 우주공간의 중이온에 대한 선량측정이나 운석의 우주선 조사과정 추정, 원자력분야의 핵분열률 측정, 암석의 연대 및 역사를 파악하거나, tracer로 사용하는 등 여러 분야에 적용 가능하다. 현재 원자력연구소에서는 알파트랙기입법을 이용한 미량의 보론 분석이나, 핵분열트랙을 이용한 우라늄 등의 핵물질을 포함한 입자분석에 적용하고 있다. 본 총설에서는 트랙형성의 이론적 배경, 에칭된 트랙을 얻는 실제 과정 및 앞으로의 전망 등에 대해 살펴보았다.

대형 열진공챔버용 극저온 모사장치 개발

  • 이상훈;조혁진;서희준;문귀원;최석원
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.103-108
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    • 2004
  • 우주환경은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어 진다. 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터 가혹한 우주환경에 노출되어 위성체의 주요부품에 기능장애가 발생하여 결국 임무의 실패로 이어지기도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 한다. 한국항공우주연구원에서는 ∮3.6m×L3m 규모의 열진공챔버라 불리는 우주환경 모사장비를 보유ㆍ운용 중이나, 정지궤도 위성과 같은 대형 위성체의 시험을 위해 2005년 완공을 목표로 ∮8m×L10m급의 대형열진공챔버를 국산화 제작하고 있다. 통상 열진공챔버는 크게 진공계와 열제어계로 구분되어 질 수 있는데, 특히 열제어계에서 극저온 모사장치는 LN2를 쉬라우드 내부에 순환시킴으로서 -196℃의 극저온을 모사하는 시스템을 말한다. 본 논문에서는 국산화 대형열진공챔버의 열제어계에 적용할 극저온 모사장치의 개발 방안에 대하여 연구하였다.

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소맥에 있어서 온도 및 일장변화에 따른 생육 및 수량의 품종간 차이 (Varietal Differences of the Yield and Growth Characteristics under the Different Temperature and Photoperiod Conditions in Winter Wheat)

  • 조창환
    • 한국작물학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.27-33
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    • 1979
  • 소맥에 있어서 온도 및 일장변화에 따른 생육 및 수량의 품종간 차이를 구명하기 위하여 장광 등 8개품종을 공시하여 온도 2$0^{\circ}C$, 14$^{\circ}C$, 24시간일장, 12시간일장을 가각 처리하여 시험한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 출수일수에 있어서 장광과 Parker는 단일에 의한 출수지연도가 커서 단일에 민감하고 Yecora 70, Bezostaya, 수원 169호는 단일에 의한 출수지연도는 다른 품종에 비하여 적어 둔감하였다. 2. 간장에 있어서 Bezostaya는 단일에 의하여 평균간장보다 훨씬 더 커지고 Yecora 70은 일장에 따른 간장의 변화가 적었다. 육성 003는 저온(14$^{\circ}C$)에서 장간화되며 장광, Yecora 70, Blueboy는 온도에 따른 간장의 차이가 적었다. 3. 단일에 의하여 수장이 길어지는 품종은 Parker, 장광, Sturdy 등이며 저온(14$^{\circ}C$)에 의하여 수장이 길어지는 품종은 Yecora 70, 수원 169호, 육성 003이고 장광은 고온(2$0^{\circ}C$)에서 수장이 짧았다. 4. 주당수수가 단일에 의하여 증가되는 품종은 Blueboy, Parker, 수원 169호, 장광 등이며 Parker, Yecora 70, Sturdy, 육성 003 등은 저온(14$^{\circ}C$ )에서 수수가 많아지나 장광은 오히려 감소되었다. 5. 단일에 의하여 장광은 1수립수가 크게 증가되었고 저온(14\circ C)에 의하여 Yecora 70만이 1수립수가 증가되었으나 다른 품종들은 감소되었다. 6. 간립종은 단일에서 전품종이 감소되나, 그중에서도 장광, 수원 169호, Parker가 심하게 감소되었으며 저온(14\circ C)에서는 고온(2$0^{\circ}C$)에 비하여 간립중이 높았는데 Parker와 Sturdy가 훨씬 간립중이 증가되었다. 7. 수량은 Blueboy, 수원 169호, Parker가 단일에 의한 증가율이 높고 저온에서는 Yecora 70, Parker, 육성 003, Sturdy의 수량증가가 많았다. 수량구성요소중 주당수수와 1수립수는 단일에서, 주당수수와 간립중은 저온에서 각각 증가되어 수량이 많았다.

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